[发明专利]高压断路器机械特性监测系统及其监测方法

说明书

本发明公开的高压断路器机械特性监测系统，包括有监测终端微控制器，监测终端微控制器分别连接RTC实时时钟模块、晶振、Flash模块、SRAM模块、看门狗模块及无线收发模块，无线收发模块连接触头温升监测终端；监测终端微控制器通过ADC模块连接信号传感器；监测终端微控制器、触头温升监测终端及信号传感器均与电源模块连接；监测终端微控制器通过CAN模块与人机交互模块连接，监测终端微控制器还通过以太网模块与监控中心连接。本发明还公开了上述监测系统对高压断路器机械特性进行监测的方法。本发明高压断路器机械特性监测系统及其监测方法，能实现对高压断路器运行状态的监测，解决了现有高压断路器监测不全及精度低的问题。

技术领域

本发明属于变电设备在线监测技术领域，涉及一种高压断路器机械特性监测系统，本发明还涉及利用上述监测系统对高压断路器机械特性进行监测的方法。

背景技术

高压断路器是开关电气中最为关键的作为绝缘和灭弧的一次电气设备。当设备和线路发生故障时，高压断路器能快速切除、隔离故障，保证非故障用户正常运行。而当高压断路器发生故障，无法在第一时间切断故障线路或设备，将会对电力系统、用户设备造成难以估量的破坏，甚至给工作人员的安全带来隐患。

目前，国内外采用的高压断路器监测装置由于传感器数量不足、监测参量不全面等原因造成难以对高压断路器的整体运行状态作出系统全面的预判；同时，由于采用的数据处理技术的单一性，造成采集到的机械特性参数在处理后仍然具有较大的干扰难以滤除，导致高压断路器机械特性在线监测装置得到的参数不能准确地反映高压断路器的实时运行状态，甚至会出现误报警、误动作等情况。

如何针对现有参数对高压断路器状态作出全面监测以及如何采用更加高效、综合的数据处理技术将干扰信号减小到最低，从而提高高压断路器状态监测的精度与可靠性是高压断路器故障诊断技术存在的一个难点。故现有高压断路器在线监测技术还需进一步改进，以实现对高压断路器工作状态的准确监测。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压断路器机械特性监测系统，能实现对高压断路器运行状态的监测，解决了现有高压断路器监测不全及精度低的问题。

本发明的另一目的在于提供利用上述监测系统对高压断路器机械特性进行监测的方法，采用多种数据处理算法对采集到的特征参数处理，运算精度高，能减小甚至消除高压断路器故障的误报警、误动作。

本发明所采用的第一种技术方案是，高压断路器机械特性监测系统，包括有监测终端微控制器，监测终端微控制器分别连接RTC实时时钟模块、晶振、Flash模块、SRAM模块、看门狗模块及无线收发模块，无线收发模块连接触头温升监测终端；监测终端微控制器通过ADC模块连接信号传感器；监测终端微控制器、触头温升监测终端及信号传感器均与电源模块连接；监测终端微控制器通过CAN模块与人机交互模块连接，监测终端微控制器还通过以太网模块与监控中心连接。

本发明第一种技术方案的特点还在于：

ADC模块和RTC实时时钟模块均内嵌于监测终端微控制器中。

监测终端微控制器采用STM32F407ZGT6芯片。

无线收发模块为433MHz无线收发模块。

信号传感器，包括有与ADC模块连接的线性光耦，线性光耦连接信号调理电路，信号调理电路分别连接有直线位移传感器、霍尔电流互感器；直线位移传感器设置有三个，分别安装于高压断路器的A、B、C三相触头机械结构内，用于监测各相动触头动作信息；霍尔电流互感器设置有三个，分别采集合闸线圈动作电流、分闸线圈动作电流及储能电机动作电流。

触头温升监测终端，包括有与无线收发模块连接的单片机最小系统，单片机最小系统分别连接有EEPROM存储器、多个光耦隔离模块，每个光耦隔离模块均外接有温度传感器，每个温度传感器连接高压断路器A相上触头。

温度传感器为电阻式温度传感器。